JP5863541B2 - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

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本発明は、搬送される帯状シートに印刷を施す印刷装置および印刷方法に関する。
従来、一方向へ搬送する順送りされる帯状シートに同期させて版胴を連続回転させ、当該シートへ印刷を施す印刷装置では、印刷した像の色を濃くする場合、刷版に多めのインキを付けることで対応が行われる。しかしながら、このように刷版に多めのインキを付けて印刷を実施すると、シートに印刷したインキが離間する刷版によって糸を引くように伸ばされて、印刷面が荒れてしまうおそれがある。このため、像の色を濃くするために、同じ刷版を備えた複数の印刷ユニットを配置し、像を重ねて印刷する重ね印刷を実施する場合がある。このような場合、特に多色印刷の場合、色毎に重ね印刷を実施するための複数の印刷ユニットを設ける必要があり、印刷装置が大型化してしまう。
そこで、シートを順送りの反対方向に逆送りして1つの刷版で重ね印刷を実施することが考えられる。
また、シートを逆送りして、絵柄間に余分なスペースを形成することなく繰り返し印刷を実施する印刷装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の印刷装置は、印刷ユニットで印刷を施した後、版胴が連続回転して次の印刷位置まで回転する間に、間欠送り装置によりシートを逆送りして繰り返し印刷を実施している。
特開2005−88514号公報
しかしながら、シートの希望しない位置にインキが付着しないように重ね印刷を実施するためには、刷版の印刷終了位置がシートから離間する離間位置を過ぎてから、当該刷版の印刷開始位置が次のシートに接触する接触位置に到達するまでの不印刷時間内に、先に印刷された像の像先端位置が接触位置よりもシート順送り方向上流側に位置するように、シートを逆送りする重ね印刷用逆送りを実施する必要がある。このため、シートを逆送りする距離が長くなり、特許文献1に記載のような印刷装置では、不印刷時間内に、重ね印刷用逆送りを実施しきれず、シートの希望しない位置にインキが付着してしまうという不都合が発生する。
本発明の目的は、確実に重ね印刷を実施できる印刷装置および印刷方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明の印刷装置は、帯状のシートをその延出方向における一方向へ搬送する順送りおよび前記延出方向における他方向へ搬送する逆送りを実施するシート搬送手段と、このシート搬送手段で順送りされる前記シートに印刷を施す印刷手段と、前記シート搬送手段および印刷手段を制御する制御手段とを具備した印刷装置であって、前記印刷手段による前記シートへの印刷を回避させることが可能な印刷回避手段を備え、前記制御手段は、前記印刷手段によって重ね印刷を実施させるために前記シート搬送手段に対し重ね印刷用逆送りを実施させたときに、前記印刷回避手段に対し前記印刷手段による前記シートへの印刷を回避させる、という構成を採用している。
この際、本発明の印刷装置では、前記印刷回避手段は、前記印刷手段を前記シートから離間させる離間手段を備えている、ことが好ましい。
また、本発明の印刷装置では、前記印刷手段は、前記シートの搬送方向に沿って複数配置されており、前記制御手段は、これら印刷手段のうちの少なくとも1の印刷手段に印刷を実施させる、ことが好ましい。
さらに、本発明の印刷装置では、前記シートに施された印刷の濃淡を検出する濃淡検出手段を備え、前記制御手段は、前記濃淡検出手段の検出結果により、前記シート搬送手段に重ね印刷用逆送りを実施させる、ことが好ましい。
そして、本発明の印刷装置では、前記制御手段は、前記印刷手段によってシートに施される印刷の間隔を狭くするための間隔縮小用逆送りを実施させることが可能な、ことが好ましい。
また、本発明の印刷装置では、前記印刷手段に対する前記シートの順送り方向の上流側および下流側に、前記シートに施された印刷を乾燥または固形化する定着手段が設けられている、ことが好ましい。
一方、本発明の印刷方法は、帯状のシートをその延出方向に搬送して印刷手段により当該シートに印刷を施す印刷方法であって、前記シートをその延出方向における一方向へ搬送する順送りを実施して当該シートに前記印刷手段により印刷を施す印刷用送りを実施する工程と、前記シートに印刷を施した後に前記印刷手段による印刷を回避する印刷回避工程と、前記シートをその延出方向における他方向へ搬送する逆送りを実施して重ね印刷用逆送りを実施する工程と、前記順送りを再度実施して前記印刷手段により重ね印刷を施す重ね印刷工程とを実施するという構成を採用している。
以上のような本発明によれば、重ね印刷用逆送りが実施されたときに、印刷回避手段により印刷手段の印刷を回避させるので、不印刷時間内に、重ね印刷用逆送りを実施しなければならないという条件がなくなり、重ね印刷のためにシートを逆送りする距離が長くなったとしても、シートの希望しない位置にインキが付着してしまうことを抑制し、確実に重ね印刷を行うことができる。
この際、離間手段により版胴をシートから離間させて印刷を回避させることで、版胴が回転していても確実に印刷回避ができ、確実に重ね印刷できる。
そして、シートの搬送方向に沿って印刷手段を複数配置し、印刷制御手段がこれら印刷手段のうちの少なくとも1の印刷手段による印刷を実施させることで、重ね印刷や多色印刷など、多様な印刷に対応できる。
また、濃淡検出手段により印刷の濃淡を検出する構成とすれば、印刷が薄い場合のみに重ね印刷を実施すればよく、例えば十分な濃さで印刷されているときには、重ね印刷をすることがなくなるので、効率よく適切な濃淡の印刷が得られる。
さらに、間隔縮小用逆送り処理を実施することで、シートの印刷されない余白分を狭くでき、シートを無駄に消費することを防止できる。
また、印刷手段に対するシートの順送り方向の上流側および下流側に定着手段を設けることで、確実に定着した像の上に重ね印刷を行うことができ、きれいな印刷物を製造することができる。
本発明に係る印刷装置の一実施形態を示す模式図。 図1の印刷装置の印刷手段における印刷の回避を説明する説明図。 図1の印刷装置のシートの重ね印刷用逆送りと間隔縮小用逆送りとを説明する説明図。
以下、本発明に係る印刷装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態において基準となる図を挙げることなく、例えば、上、下、左、右、または、手前、奥といった方向を示した場合は、全て図1を正規の方向(付した番号が適切な向きとなる方向)から観た場合を基準とし、上、下、左、右方向が紙面に平行な方向であり、手前、奥方向が紙面に直交する方向とする。
[印刷装置の構成]
図1において、印刷装置1は、帯状のシートである原反RSに印刷を施すものである。原反RSは、図1中部分拡大図(丸で囲った部分)に示されるように、基材シートBSの一方の面に接着剤層ADが積層された接着シートASと、接着シートASの接着剤層ADに仮着された剥離シートRLとによって帯状に構成され、ロール状に巻回されている。
印刷装置1は、原反RSをその延出方向における一方向(左から右方向)へ搬送する順送り、および、原反RSをその延出方向における他方向(右から左方向)へ搬送する逆送りを実施するシート搬送手段2と、順送りされる原反RSに印刷を施す複数の印刷手段3と、印刷手段3による印刷を回避する印刷回避手段4(図2参照)と、原反RSに施された印刷を定着させる定着手段5と、原反RSに施された印刷の濃淡を検出する濃淡検出手段6と、上記各手段2〜6等の動作を制御するパーソナルコンピューターやシーケンサーなどで構成された制御手段7とを備えている。
シート搬送手段2は、ロール状に巻回された原反RSを支持し、駆動機器である回動モータ21Aによって駆動される支持ローラ21Bと、駆動機器である回動モータ21Cによって駆動される駆動ローラ21Dと、駆動ローラ21Dとの間に原反RSを挟み込むピンチローラ21Eと、駆動機器である回動モータ22Aによって駆動されて原反RSを巻き取る巻取ローラ22Bと、駆動機器である回動モータ22Cによって駆動される駆動ローラ22Dと、駆動ローラ22Dとの間に原反RSを挟み込むピンチローラ22Eとを備えている。
ここで、回動モータ21A、21C、22Cおよび22Aは、駆動トルク、回転速度および回転方向を制御可能であり、原反RSを駆動ローラ21Dと駆動ローラ22Dとの間で所定の張力となるように張力制御が可能となっている。
印刷手段3は、原反RSの一面にそれぞれ所定の色で所定形状の印刷を施す第1印刷ユニット3A、第2印刷ユニット3Bおよび第3印刷ユニット3Cを備え、各印刷ユニット3A〜3Cは、上側フレーム36Aおよび下側フレーム36Bを有する印刷フレーム36をそれぞれ備えている。上側フレーム36Aには、図示しない所定の印刷パターンが設けられた刷版31が外周面に取り付けられる版胴32が配設され、下側フレーム36Bには、版胴32の下方において版胴32との間に原反RSを挿通可能に設けられた圧胴33が配設されている。さらに、上側フレーム36Aには、版胴32の上方に位置して、インキを貯留するインキ貯留部34と、このインキ貯留部34からインキを出すインキ出しローラ35と、このインキ出しローラ35に転接するとともに版胴32に転接する図示しないローラ群とが配設されている。なお、版胴32、圧胴33、インキ出しローラ35および図示しないローラ群は、図示しない駆動機器としての回動モータによって直接または間接的に回転駆動される。また、ローラ群は、必要に応じて設けたり、設けなくてもよい。本実施形態の場合、例えば第1印刷ユニット3Aがシアン、第2印刷ユニット3Bがマゼンタおよび第3印刷ユニット3Cがイエローの3色を印刷する構成となっている。
印刷回避手段4は、下側フレーム36Bに取り付けた駆動機器である直動モータ41などで構成された離間手段41を備え、直動モータ41の出力軸41Bが上側フレーム36Aを支持し、上側フレーム36Aを上下方向に移動させ、刷版31を原反RSに接離可能に設けられている。これにより、各印刷ユニット3A〜3Cは、図2に示すように、印刷が可能な印刷可能状態(図2の第2印刷ユニット3Bの状態)と、印刷を回避する印刷回避状態(図2の第1、第3印刷ユニット3A、3Cの状態)とに設定可能としている。
定着手段5は、例えば各印刷ユニット3A〜3C毎に、版胴32に対し原反RSの順送り方向上流側および順送り方向下流側に設けられ、印刷された像37を乾燥または固形化する。定着手段5としては、インキの種類によって適宜選定することができ、例えば乾燥硬化型のインキの場合、扇風機やエアポンプなどの送風手段を採用したり、紫外線などのエネルギー線硬化型のインキの場合、紫外線照射装置やマイクロ波射装置などのエネルギー線照射装置を採用したり、熱硬化型のインキの場合、コイルヒータや赤外線ヒータなどの加熱手段を採用したりすることができる。
濃淡検出手段6は、例えば各印刷ユニット3A〜3Cに、版胴32に対し原反RSの順送り方向下流側に設けられた撮像装置や光センサなどで構成され、各印刷ユニット3A〜3Cでそれぞれ印刷された像37の濃淡を検出して生成した濃淡検出信号を制御手段7へ送信可能となっている。
[印刷装置の印刷動作]
次に、上述した印刷装置1における印刷を施す工程について説明する。
まず、図1に示すように原反RSを通紙してセットする。そして、制御手段7を介して起動の指令が入力されると、制御手段7がシート搬送手段2に対し順送りする指令を出力するとともに、印刷回避手段4に対し印刷可能状態を採るように指令を出力する。指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを左から右方向へ搬送するとともに、印刷回避手段4は、全ての直動モータ41Aを駆動して上側フレーム36Aを下方に移動させた状態を維持する。原反RSが順送りされると、制御手段7は、印刷手段3に対し印刷を行う指令を出力し、指令を受けた印刷手段3は、図示しない回動モータを駆動して版胴32、圧胴33、インキ出しローラ35および図示しないローラ群を回転駆動させて印刷を開始する。
次いで、原反RSに印刷された像37は、定着手段5によって定着され、濃淡検出手段6による検出位置を完全に通過することで、濃淡検出手段6により濃淡が検出され、この検出結果が制御手段7によって閾値を満たしているか否かの判定が行われる。
そして、制御手段7によって像37の濃さが閾値を超えて濃いと判定されると、制御手段7がシート搬送手段2に対し順送りを中止し、印刷された像37間の印刷ピッチCC(図3参照)を狭くするための間隔縮小用逆送りを実施する指令を出力する。指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを右から左方向へ搬送する。
ここで、例えば版胴32の直径寸法をLとした場合、単に原反RSを順送りしてそれに合わせて版胴32も回転駆動させただけでは、像37の順送り方向の像長さPLによっては、原反RSに大幅な空白スペース(Lπ−PL)が生まれ、原反RSを無駄に消費してしまうこととなる。
そこで、間隔縮小用逆送りでは、刷版31の印刷終了位置31Bが原反RSから離間する離間位置EPを過ぎてから、当該刷版31の印刷開始位置31Aが次に原反RSに接触する接触位置SPに到達するまでの不印刷時間内に、空白スペース(Lπ−PL)から所望とする印刷ピッチCCを減算した距離(Lπ−PL−CC)分原反RSを逆送りさせることで、原反RSを無駄に消費することを抑制する。
原反RSを所定長さ(Lπ−PL−CC)分逆送りすると、制御手段7がシート搬送手段2に対し逆送りを中止し、順送りする指令を出力し、指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを左から右方向へ搬送する。
そして、以降上記同様の動作が繰り返され、第1印刷ユニット3Aで印刷された像37に合わせて第2、第3印刷ユニット3B、3Cで次々に像37B、37Cが印刷され、原反RSに所定の3色印刷刷りが行われることとなる。
一方、濃淡検出手段6の検出結果から、制御手段7によって例えば像37Bの濃さだけが閾値を超えることなく薄いと判定された場合、制御手段7がシート搬送手段2に対し順送りを中止し、重ね印刷をするための重ね印刷用逆送りを実施する指令を出力するとともに、印刷回避手段4に対し印刷回避状態を採るように指令を出力する。
指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを右から左方向へ搬送するとともに、印刷回避手段4は、全ての直動モータ41Aを駆動して上側フレーム36Aを上方に移動させた状態を維持する。
この重ね印刷用逆送りでは、刷版31の印刷終了位置31Bが原反RSから離間する離間位置EPを過ぎてから、当該刷版31の印刷開始位置31Aが次回以降に原反RSに接触する接触位置SPに到達するまでの時間内に、先に印刷された像37Bの像先端位置37Sが接触位置SPよりも原反RSの順送り方向上流側に位置するように、像長さPLに終始間距離BBを加算した距離(PL+BB)分以上逆送りさせ、既に印刷された像37Bに刷版31Bで重ね印刷が実施できる状態とする。なお、この重ね印刷用逆送りは、先に印刷された像37Bをより確実に定着させるために、当該既に印刷された像37B全体が版胴32の左側に配置された定着手段5の左側に位置するまで逆送りするとよい。
この重ね印刷用逆送り中、刷版31が何周回転したとしても、印刷回避手段4によって印刷手段3が印刷回避状態とされているので、原反RSにおける希望しない位置にインキが付着することはない。
原反RSを所定長さ(PL+BB)分以上逆送りすると、制御手段7がシート搬送手段2に対し逆送りを中止し、順送りする指令を出力するとともに、第2印刷ユニット3Bに対応する印刷回避手段4に対し印刷可能状態を採るように指令を出力する。
指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを左から右方向へ搬送するとともに、印刷回避手段4は、第2印刷ユニット3Bに対応する直動モータ41Aを駆動し、第2印刷ユニット3Bの上側フレーム36Aだけを下方に移動させた状態を維持する(図2の状態)。
これにより、先に印刷された像37Bの上面に再度同じ像37Bが重ね印刷されることとなる。
この後、原反RSに重ね印刷された像37Bは、濃淡検出手段6により再度濃淡が検出され、この検出結果が制御手段7によって閾値を満たしているか否かの判定が行われ、検出結果が閾値を満たしていると制御手段7が判定するまで上記重ね印刷の動作が繰り返される。
そして、制御手段7が濃淡検出手段6によって検出された像37Bの濃淡が閾値を満たしていると判定すると、制御手段7がシート搬送手段2に対し順送りを中止し、間隔縮小用逆送りを実施する指令を出力するとともに、第1、第3印刷ユニット3A、3Cに対応する印刷回避手段4に対し印刷可能状態を採るように指令を出力する。
指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを所定長さ(Lπ−PL−CC)分右から左方向へ搬送するとともに、印刷回避手段4は、第1、第3印刷ユニット3A、3Cに対応する直動モータ41Aを駆動し、第1、第3印刷ユニット3A、3Cの上側フレーム36Aも下方に移動させた状態を維持する。
原反RSを所定長さ(Lπ−PL−CC)分逆送りすると、制御手段7がシート搬送手段2に対し順送りを中止し、順送りする指令を出力し、指令を受けたシート搬送手段2は、回動モータ21A,21C,22C,22Aを同期駆動して所定の張力を作用させた原反RSを左から右方向へ搬送する。
そして、以降上記同様の動作が繰り返され、第1印刷ユニット3Aで印刷された像37に合わせて第2、第3印刷ユニット3B、3Cで次々に像37B、37Cが印刷され、原反RSに所定の3色印刷が行われることとなる。
[実施形態の作用効果]
以上のような実施形態によれば、原反RSを逆送りさせている間は印刷を回避させ、順送りさせている間のみ印刷を可能とすることができ、重ね印刷や印刷ピッチを狭くさせて印刷するなど、確実に印刷できる。
また、重ね印刷用逆送りしたときに、先に印刷された像37は、定着手段5が作用する位置を合計で4回通過した後に重ね印刷されることとなり、確実に先に印刷された像が定着されてから重ね印刷が行われることとなるので、印刷された像37の表面が荒れることなくきれいな印刷物を製造することができる。
[変形例]
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
例えば、本発明における印刷回避手段4として離間手段41以外に、インキを出さないことで印刷を回避させてもよい。
さらに、離間手段41としては、版胴32自体や圧胴33および原反RSを直接移動させて刷版31を原反RSに接離させてもよい。
また、印刷手段3は、各印刷ユニット3A〜3Cが同じ色または違う色で印刷を施すように構成し、例えば第1印刷ユニット3Aで剥離シートRLに印刷し、第2印刷ユニット3Bで接着シートASを剥離した剥離シートRLの上側の面に印刷し、第3印刷ユニット3Cで剥離シートRLに再接着した接着シートASに印刷するなど、原反RSにおける印刷面が限定されることはない。
さらに、印刷手段3は、印刷状況に応じて、印刷ユニットの設置数や設置場所を適宜設定することができ、例えば印刷ユニットを1基だけ設けて1色刷りとしたり、2基以上設けて1色印刷または多色印刷としたりしてもよい。
また、各印刷ユニット3A〜3C全てで多色印刷した後、像37が薄いと判定された対応するいずれかの印刷ユニット3A〜3Cまで逆送りさせ、該当する像37のみ重ね印刷するようにしてもよい。
さらに、濃淡を検出することなく重ね印刷する構成としてもよい。この場合、例えばインキが糸を引くように延びて印刷面が荒れることを確実に防止するため、あらかじめインキを薄く印刷し、重ね印刷を所定回数実施させる構成としてもよい。
また、間隔縮小用逆送りは、実施しなくてもよい。
さらに、定着手段5は、原反RSの順送り方向における版胴32の下流側だけに設けたり、同上流側だけに設けたりしてもよい。
また、本発明におけるシート(原反RS)の種別や材質などは、特に限定されない。
具体的には、剥離シートRLに接着シートASが仮着された上記実施形態の構成に限らず、基材シートBSのみ、あるいは基材シートBSと接着剤層ADとの間に中間層を有するものや、他の層を有するなど3層以上のものでもよい。
また、接着シートASは、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、その他の任意のシート、フィルム、テープなど、任意の用途、形状のシートなどが適用できる。
また、上述の実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボットなどの電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダなどのアクチュエータなどを採用することができる上、それらを直接的または間接的に組み合せたものを採用することもできる(実施形態で例示したものと重複するものもある)。
1……印刷装置
2……シート搬送手段
3……印刷手段
3A…第1印刷ユニット(印刷手段)
3B…第2印刷ユニット(印刷手段)
3C…第3印刷ユニット(印刷手段)
32……版胴
4……印刷回避手段
41……離間手段
5……定着手段
6……濃淡検出手段
7……制御手段
RS……原反(シート)

Claims (7)

  1. 帯状のシートをその延出方向における一方向へ搬送する順送りおよび前記延出方向における他方向へ搬送する逆送りを実施するシート搬送手段と、このシート搬送手段で順送りされる前記シートに印刷を施す印刷手段と、前記シート搬送手段および印刷手段を制御する制御手段とを具備した印刷装置であって、
    前記印刷手段による前記シートへの印刷を回避させることが可能な印刷回避手段を備え、
    前記制御手段は、前記印刷手段によって重ね印刷を実施させるために前記シート搬送手段に対し重ね印刷用逆送りを実施させたときに、前記印刷回避手段に対し前記印刷手段による前記シートへの印刷を回避させることを特徴とする印刷装置。
  2. 前記印刷回避手段は、前記印刷手段を前記シートから離間させる離間手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記印刷手段は、前記シートの搬送方向に沿って複数配置されており、
    前記制御手段は、これら印刷手段のうちの少なくとも1の印刷手段に印刷を実施させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の印刷装置。
  4. 前記シートに施された印刷の濃淡を検出する濃淡検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記濃淡検出手段の検出結果により、前記シート搬送手段に重ね印刷用逆送りを実施させることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の印刷装置。
  5. 前記制御手段は、前記印刷手段によってシートに施される印刷の間隔を狭くするための間隔縮小用逆送りを実施させることが可能なことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の印刷装置。
  6. 前記印刷手段に対する前記シートの順送り方向の上流側および下流側に、前記シートに施された印刷を乾燥または固形化する定着手段が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の印刷装置。
  7. 帯状のシートをその延出方向に搬送して印刷手段により当該シートに印刷を施す印刷方法であって、
    前記シートをその延出方向における一方向へ搬送する順送りを実施して当該シートに前記印刷手段により印刷を施す印刷用送りを実施する工程と、
    前記シートに印刷を施した後に前記印刷手段による印刷を回避する印刷回避工程と、
    前記シートをその延出方向における他方向へ搬送する逆送りを実施して重ね印刷用逆送りを実施する工程と、
    前記順送りを再度実施して前記印刷手段により重ね印刷を施す重ね印刷工程とを実施することを特徴とする印刷方法。
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